BERG · STAPF SCHWABE*"·. ,SAJMDMAIRBERG · STAPF SCHWABE * "·., SAJMDMAIR
MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHENMAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MUNICH
Anwaltsakte 32 559 14. Dezember 1982Attorney File 32 559 December 14, 1982
HILTI AktiengesellschaftHILTI Aktiengesellschaft
FL-9494 Schaan Fürstentum LiechtensteinFL-9494 Schaan Principality of Liechtenstein
SPREIZDÜBELEXPANSION DOWEL
egeg
«(089) 9882 72-74 Telox· 524560BERGd Bankkonten: Buyer. Verelnsbank Münctisn 453100 (BLZ 700202/0)«(089) 9882 72-74 Telox · 524560BERGd Bank accounts: Buyer. Verelnsbank Münctisn 453100 (BLZ 700202/0)
HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN
Fürstentum LiechtensteinHILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN
Principality of Liechtenstein
Die Erfindung betrifft einen Spreizdübel mit einem sich im Querschnitt gegen das vordere Ende erweiternden Dübelkörper,der vorzugsweise als Gewinde ausgebildete Anschlussmittel
aufweist und einem gegenüber dem Dübelkörper axial verschiebbaren Spreizkörper.The invention relates to an expansion dowel with a dowel body widening in cross section towards the front end, the connecting means preferably designed as a thread
and an expansion body axially displaceable with respect to the dowel body.
Bei Befestigungen in Beton oder dergleichen Aufnahmematerialien werden heute neben rein kraftschlüssig, dh durch Reibung,verankerbaren Befestigungselementen in zunehmendem
Masse auch durch Formschluss verankerbare Befestigungselemente verwendet. Dies gilt insbesondere für Befestigungen,welche wechselnden Belastungen oder Vibrationen ausgesetzt sind.In the case of fastenings in concrete or similar receiving materials, fasteners that can be anchored by means of friction are nowadays increasing
Mass also used fastening elements that can be anchored by positive locking. This applies in particular to fastenings that are exposed to changing loads or vibrations.
Bei den formschlüssig verankerbaren Befestigungselementen
bestehen im Prinzip zwei unterschiedliche Ausführungen. Bei der einen Gruppe wird zunächst mittels SpezialWerkzeugen
eine hinterschnittene Bohr-ung im Aufnahmematerial hergestellt. Anschliessend wird ein auf eine solche Bohrung abgestimmtesBefestigungselement in das Bohrloch eingesetzt
und beispielsweise durch einen Spreizvorgang im hinterschnittenen Bereich der Aufnahmebohrung formschlüssig ver-With the form-fitting anchored fastening elements
there are basically two different versions. In one group, special tools are used first
an undercut hole is made in the receiving material. A fastening element matched to such a bore is then inserted into the borehole
and, for example, by a spreading process in the undercut area of the mounting hole, positively
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ankert. Die zur Herste]lung hinterschnittener Bohrungennotwendigen Speziülwerkzeuae sind n---ir.t sehr aufwendig undauch störungsanfällig.anchored. The one for the production of undercut holesnecessary special tools are n --- ir.t very complex andalso prone to failure.
Bei der zweiten Gruppe wird mittels üblicher Werkzeuge einnicht hinterschnittener- Bohrloch hergestellt. Das anschliessende Erzeugen des Formschlusses erfolgt mittels des Befestigungselementesselbst. Dazu wird der Dübelkörper meist bis zum Anschlag am Bohrlochgrund in die Aufnahmebohrungeingesetzt. Der Dübelkörper erweitert sich im Querschnitt wenigstens teilweise gegen das vordere Ende. Anschliessendwird der Spreizkörper über den sich erweiternden Teil des Dübelkörpers ins Aufnahmematerial eingetrieben,, wobei sichder Dübel den Formschluss durch Abtragen von Aufnahmematerial mittels des Spreizkörpers selbst schafft. Beidieser Art der Verankerung entsteht kein Spreizdruck. Bei Belastung des Dübels weist dieser daher einen teilweiserecht grossen Änfangsschlupf auf. Dieser äussert sich beispielsweisedadurch, dass ein bündig mit der Oberfläche des Aufnahmematerials gesetzter Dübel bei Belastung wieder teilweiseüber die Oberfläche des Äufnahraematerials herausragt. Dies stört optisch und ergibt auch technische Nachteile,indem zu befestigende Bauteile nicht genügend bündig gegen das Aufnahmematerial gezogen werden können.In the second group, anon-undercut borehole made. The subsequent generation of the form fit takes place by means of the fastening elementitself. For this purpose, the dowel body is usually up to the stop at the bottom of the hole in the receiving holeused. The dowel body widens in cross section at least partially towards the front end. Afterwardthe expansion body is driven into the receiving material via the widening part of the dowel body, wherebythe dowel creates the form fit by removing receiving material by means of the expansion body itself. atthis type of anchoring does not result in any expansion pressure. When the anchor is loaded, it therefore shows a partialquite large initial slip. This is expressed, for exampleby the fact that a dowel placed flush with the surface of the receiving material is partially again under loadprotrudes above the surface of the surface material. This is visually disturbing and also results in technical disadvantages,in that the components to be fastened cannot be drawn sufficiently flush against the recording material.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein Befestigungselementfür eine möglichst schlupflose, formschlüssige Verankerung zu schaffenοThe invention has for its objectto schaffenο a fastening element for a slip-free, form-fitting anchoring possible
Gemäss der Erfindung wird dies durch die Kombination dernachstehenden Merkmale erreicht:According to the invention, this is achieved by the combination ofachieves the following characteristics:
a) Die Erweiterung des Dübelkörpers ist gegen das vordere Ende stufenweise zunehmend ausgebildet,a) The expansion of the dowel body is gradually increasing towards the front end,
b) der Spreizkörper erweitert sich im Querschnitt wenigstens teilweise gegen das rückwärtige Ende.b) the expansion body widens in cross section at least partially towards the rear end.
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Durch diese Kombination wird beim Eintreiben dos Spreizkörperdurch Abtragen des Aufnahmematerials ein Formschlussgeschaffen. Aufgrund der Ouerschnittserweiterung des Spreizkörpers erfolgt beim Eintreiben des Spreizkörpers zusätzlicheine Verkeilung, so dass ein Spreizdruck zustande kommt.This combination means that the expander body is used when driving ina form fit by removing the recording materialcreated. Due to the widening of the cross section of the expansion body, this also takes place when the expansion body is driven ina wedging, so that a spreading pressure comes about.
Durch diesen Spreizdruck wird der Schlupf des Befestigungselementes bei Belastung auf ein vernachlässigbares Minimumreduziert. Der Spreizdruck kann wesentlich geringer sein als bei einem nur durch Kraftschluss verankerbaren Spreizdübel.Dadurch kann der Dübel auch bei speziellen Anwendungen, wie beispielsweise bei geringem Randabstand oder dergleichen,verwendet werden, bei denen herkömmliche Spreizdübel wegen des erforderlichen hohen Spreizdruckes nicht verwendbar sind.Die in Setzrichtung stufenweise zunehmende Erweiterung des Dübelkörpers ergibt auch einen zunehmenden Widerstand beimEintreiben des Spreizkörpers. Dadurch ist auch von ausseuersichtlich, wann die erforderliche Aufweitung erreicht und der Setzvorgang beendet ist. Der sich erfindungsgemäss imQuerschnitt wenigstens teilweise gegen das rückwärtige Ende erweiternde Spreizkörper wird durch die im Bereich desHinterschnitts erfolgende Verspreizung gegen ein selbsttätiges Lösen gesichert.As a result of this expansion pressure, the slippage of the fastening element under load is reduced to a negligible minimumreduced. The expansion pressure can be significantly lower than with an expansion anchor that can only be anchored by frictional connection.This means that the dowel can also be used in special applications, such as with a small edge distance or the like,can be used where conventional expansion anchors cannot be used because of the high expansion pressure required.The gradually increasing expansion of the anchor body in the setting direction also results in an increasing resistance whenDriving in the expansion body. This is also from the outsideyou can see when the required widening has been achieved and the setting process has ended. According to the invention inCross-section at least partially widening towards the rear end is expanded by the in the area ofUndercut expansion secured against automatic loosening.
Im Prinzip genügt bereits eine teilweise Erweiterung des Spreizkörpers. Für eine gleichmässige Verteilung des Spreizdruckesist es jedoch zweckmässig, wenn der Spreizkörper über die gesamte Länge sich erweiternd ausgebildet ist. Durcheine solche Ausbildung wird auch die Steifigkeit des Spreizkörpers verbessert.In principle, a partial expansion of the expansion body is sufficient. For an even distribution of the spreading pressurehowever, it is useful if the expansion body is designed to widen over the entire length. BySuch a training also improves the rigidity of the expansion body.
Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemässen Spreizdübelsbesteht darin, dass der Dübelkörper wenigstens teilweise als Kegelstumpf und der Spreizkörper als den Kegelstumpfumgebende Hülse ausgebildet ist. Der Kegelstumpf besteht dabei wenigstens aus zwei Bereichen von unterschiedlicherKonizität. Zur Verbesserung der Aufweitung des als Hülse ausgebildeten Spreizkörpers kann dieser einen oder mehrerewenigstens über einen Teil seiner Länge verlaufende Längs-An advantageous embodiment of the expansion anchor according to the inventionconsists in that the dowel body is at least partially as a truncated cone and the expansion body as the truncated conesurrounding sleeve is formed. The truncated cone consists of at least two different areasConicity. In order to improve the expansion of the expansion body, which is designed as a sleeve, it can have one or morelongitudinal at least over part of its length
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schlitze aufweisen, i'.ur Vereinfachung des Setzvorganges kannder Spreizkörperanseinem rückwärtigen Ende auch einstückig mit einem Ansatz versehen sein.have slots, i'.To simplify the setting process, the expansion body can also be provided in one piece with a shoulderat its rear end.
Eine weitere zweckmässige Ausführung eines erfindungsgemässenSpreizdübels besteht darin, dass der Dübelkörper im wesentlichen als Hülse mit keilförmiger Ausnehmung und der Spreizkörperwenigstens teilweise keilförmig ausgebildet ist. Eine solche Ausführung ist insbesondere vorteilhaft, wenn alsAnschlussmittel ein Innengewinde gewünscht wird. Der als Hülse ausgebildete Dübelkörper kann an seinem vorderen EndeAnother useful embodiment of an inventiveExpansion anchor consists in that the anchor body is essentially a sleeve with a wedge-shaped recess and the expansion bodyis at least partially wedge-shaped. Such a design is particularly advantageous when asConnection means an internal thread is desired. The dowel body designed as a sleeve can at its front end
ν
offen oder zur Verhinderung des Eindringens von Bohrmehl oder dgl auch geschlossen ausgebildet sein. Beim Setsvorgangkann der keilförmige Spreizkörper mittels eines durch die Hülse eingeführten Setzwerkzeuges in die Wandung des denSpreizdübel umgebenden Bohrloches eingetrieben werden.ν
open or closed to prevent the penetration of drilling dust or the like. During the setting process, the wedge-shaped expansion body can be driven into the wall of the drill hole surrounding the expansion anchor by means of a setting tool inserted through the sleeve.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is to be explained in more detail below with reference to the drawings which show them as examples. Show it:
Fig. 1 einen erfindungsgemässen Spreizdübel mit als Kegelstumpf ausgebildetem Dübelkörper undhülsenförmigem Spreizkörper, in ungespreiztem Zustand,1 shows an expansion dowel according to the invention with a dowel body designed as a truncated cone andsleeve-shaped expansion body, in the unspread state,
Fig. 2 den Spreizdübel gernäss Fig. 1 in verankertem Zustand,Fig. 2 shows the expansion dowel according to Fig. 1 in an anchored state,
Fig. 3 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässenSpreizdübels mit hülsenförmigem· Dübelkörper und keilförmigem Spreizkörper, in ungespreiztemZustand,3 shows a further embodiment of an inventiveExpansion anchor with sleeve-shaped anchor body and wedge-shaped expansion body, in non-expandedState,
Fig. 4 den Spreizdübel gemäss Fig. 3, in verankertemZustand.Fig. 4 shows the expansion anchor according to FIG. 3, in anchoredState.
Der aus den Figuren 1 und 2 ersichtliche Spreizdübel besteht aus einem bolzenförmigen, insgesamt mit 1 bezeichneten Dübelkörperund einem diesen umgebenden, hülsenförmigen, insgesamtThe expansion dowel shown in FIGS. 1 and 2 consists of a bolt-shaped dowel body, designated 1 overalland a sleeve-shaped, overall surrounding it
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mit 2 bezeichneten Spreizkörper. Der Dübelkörper 1 weist ein in Setzrichtung vorderes Ende la sowie ein rückwärtiges EndeIb auf. Das rückwärtige Ende Ib ist mit einem AussengewindeIc versehen- Der vordere Bereich des Dübelkörpers 1 ist als sich gegen das vordere Ende la erweiternder Kegelstumpf ldausgebildet. Der Kegelstumpf ld besteht aus zwei Bereichen von unterschiedlicher Konizität. Dabei ist die Konizität desvorderen Bereiches grosser als diejenige des rückwärtig daran anschliessenden Bereiches. Der Spreizkörper 2 entsprichtin seinem Innendurchmesser im wesentlichen dem Aussendurchmesser des zylindrischen Bereiches des Dübelkörpers 1. DerSpreizkörper 2 weist ein vorderes Ende 2a sowie ein rückwärtiges Ende 2b auf und wird durch einen Einstich 2c in zweiBereiche unterteilt. Der vordere Bereich des Spreizkörpers 2 weist eine gegen das rückwärtige Ende 2b verlaufende Erweiterung2d auf.with 2 designated expansion body. The dowel body 1 has a front end la in the setting direction and a rear endIb on. The rear end Ib is with an external threadIc provided- The front area of the dowel body 1 is as a truncated cone ld widening towards the front end laeducated. The truncated cone ld consists of two areas of different conicity. The conicity of thethe front area larger than that of the area adjoining it at the rear. The expansion body 2 correspondsin its inner diameter essentially the outer diameter of the cylindrical area of the dowel body 1. TheSpreader body 2 has a front end 2a and a rear end 2b and is by a puncture 2c in twoAreas divided. The front area of the expansion body 2 has an enlargement which extends towards the rear end 2b2d on.
In Fig. 2 ist der Spreizdübel in einem insgesamt mit 3 bezeichnetenAufnahmematerial verankert. Dabei wird der Dübelkörper 1 soweit in ein Bohrloch 3a eingesetzt, bis er mitseinem vorderen Ende la am Bohrlochgrund 3b zur Anlage kommt. Hierauf wird der hülsenförmige Spreizkörper 2 in das Bohrloch3a eingetrieben. Durch den Kegelstumpf ld des Dübelkörpers 1 wird der vordere Bereich des Spreizkörpers 2 radial aufgeweitet.Dabei dringt er in die Wandung des Bohrloches 3a ein und erzeugt einen Formschluss mit dem Aufnahmematerial 3.Die Tiefe des Bohrloches 3a und die Länge des Spreizkörpers 2 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass die Verankerungabgeschlossen ist, wenn das rückwärtige Ende 2b des Spreizkörpers 2 bündig ist mit der Oberfläche des Aufnahmematerials3. Die stufenweise Erweiterung 2d des Dübelkörpers 1 gegen das vordere Ende la sowie die Erweiterung 2ddes Spreizkörpers 2 gegen das rückwärtige Ende 2b ergeben eine Verkeilung, so dass allfälliges Spiel aufgehoben wirdund bei Belastung des Dübelkörpers 1 kein Schlupf auftritt.In Fig. 2, the expansion anchor is designated in a total of 3Recording material anchored. The dowel body 1 is inserted into a borehole 3a until it is withits front end la comes to rest on the bottom of the borehole 3b. The sleeve-shaped expansion body 2 is then inserted into the borehole3a driven. The front area of the expansion body 2 is expanded radially by the truncated cone 1d of the dowel body 1.In doing so, it penetrates the wall of the borehole 3 a and creates a form fit with the receiving material 3.The depth of the borehole 3a and the length of the expansion body 2 are matched to one another so that the anchoringis complete when the rear end 2b of the expansion body 2 is flush with the surface of the recording material3. The gradual widening 2d of the anchor body 1 towards the front end la and the widening 2dof the expansion body 2 against the rear end 2b result in a wedging so that any play is eliminatedand when the anchor body 1 is loaded, no slip occurs.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte weitere Ausführung entspricht funktionell der in den Figuren 1 und 2 dargestelltenAusführung. Diese besteht aus einem insgesamt mit 11The further embodiment shown in FIGS. 3 and 4 corresponds functionally to that shown in FIGSExecution. This consists of a total of 11
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bezeichneten hülsenförn.igen Dübelkörper sowie einem als Keilausgebildeten, insgesamt mit 12 bczei chr>eten Spreizkörper.Der Dübelkörper 11 weist ein vorderes Ende 11a sowie ein rückwärtiges Ende 11b auf. Die Bohrung des Dübelkörpers 11ist über einen Teil der Länge des Dübelkörpers 11 mit einem vom rückwärtigen Ende 11b ausgehenden Innengewinde lic versehen.Der Dübelkörper 11 weist ferner eine keilförmige Ausnehmung lld auf. Die Ausnehmung lld bildet eine Auflaufflächefür den Spreizkörper 12. Diese Auflauffläche ist ebenfallsgestuft ausgebildet und weist eine gegen das vordere Ende 11a zunehmende Konizität auf. Der Spreizkörper 12 nimmtvom vorderen Ende 12a gegen das rückwärtige Ende 12b im Querschnitt zu. Der Spreizkörper 12 kann mit dem Dübelkörper 11beispielsweise durch Kleben, Löten oder mittels Klebeband lösbar verbunden werden.designated sleeve-shaped dowel body as well as a wedgetrained, a total of 12 marked chr> eten expansion body.The dowel body 11 has a front end 11a and a rear end 11b. The hole in the anchor body 11is provided over part of the length of the dowel body 11 with an internal thread lic extending from the rear end 11b.The dowel body 11 also has a wedge-shaped recess lld. The recess lld forms a ramp surfacefor the expansion body 12. This run-up surface is alsodesigned stepped and has a taper increasing towards the front end 11a. The expansion body 12 takesfrom the front end 12a towards the rear end 12b in cross section. The expansion body 12 can be connected to the dowel body 11be releasably connected for example by gluing, soldering or by means of adhesive tape.
Beim Setzvorgang wird der Dübelkörper 11 in ein Bohrloch 13a eines insgesamt mit 13 bezeichneten Aufnahmematerials eingesetzt.Dabei kommt der Dübelkörper 11 am Bohrlochgrund 13b zur Anlage. Hierauf wird beispielsweise mittels eines in denDübelkörper 11 einsetzbaren Dornes der Spreizkörper 12 vorgetrieben.Infolge der keilförmigen Ausnehmung lld dringt der Spreizkörper 12 dabei in die Wandung des Bohrloches 13aein und erzeugt einen Hinterschnitt 13c· Durch die keilförmigeAusbildung des Spreizkörpers sowie die gestufte Auflauffläche der Ausnehmung lld entsteht eine Verspreizung,wodurch allfälliges Spiel aufgehoben und eine weitgehend schlupffreie Verankerung erzielt wird.During the setting process, the dowel body 11 is inserted into a borehole 13a of a receiving material designated as a whole by 13.The dowel body 11 comes to rest on the bottom of the borehole 13b. This is followed, for example, by means of aDowel body 11 insertable mandrel of the expansion body 12 advanced.As a result of the wedge-shaped recess lld, the expansion body 12 penetrates into the wall of the borehole 13aand creates an undercut 13c · Through the wedge-shapedFormation of the expansion body as well as the stepped run-up surface of the recess lld creates an expansion,which eliminates any play and anchoring that is largely free of slippage is achieved.
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| Date | Code | Title | Description |
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